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第二单元化学反应中的热量第1课时化学反应中的能量变化1．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。2．知道吸热反应和放热反应的涵义和常见的放热反应、吸热反应。(重点)3．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。知识点一化学反应中能量变化1．按照下列各实验的操作步骤，完成各实验并将观察到的实验现象及其实验结论填入表中。(1)铝与盐酸反应：实验操作实验现象实验结论产生大量、温度计指示温度铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，该反应气泡升高放出热量(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应：实验操作实验现象实验结论①有气体产生②用手摸烧杯底部有感觉③用手拿起烧杯，玻璃片_____________________④烧杯内反应物成化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应刺激性气味冰凉黏结到烧杯的底部糊状吸收热量2.由上述实验可知，化学反应都伴随着能量变化，有的能量，有的能量。化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为的变化。化学上把的化学反应称为放热反应，把的化学反应称为吸热反应。放出吸收热量放出热量吸收热量[自我诊断]1．下列对化学反应的认识中错误的是()A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化答案：C知识点二化学反应中能量变化的原因1．化学反应中能量变化与化学键的关系(1)破坏反应物中的化学键，要能量E1。(2)形成生成物中的化学键，要能量E2。(3)若E1E2，则反应。(4)若E1E2，则反应。吸收释放吸热放热2．化学反应中能量变化与物质内部能量的关系(1)放热反应：反应物的能量总和生成物的能量总和。(2)吸热反应：反应物的能量总和生成物的能量总和。[自我诊断]2．下列关于反应能量的说法中正确的是()A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C．已知反应：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量生成物总能量D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2。则2E1＝E2解析：化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，故A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故C项错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，2E1E2，故D项错误。答案：B要点一放热反应、吸热反应的判断[典例1]下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．锌粒与稀硫酸的反应B．灼热的木炭与CO2反应C．甲烷在氧气中的燃烧反应D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应[解析]锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应，不合题意；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化，是一个非氧化还原反应，D项不合题意。[答案]B1．常见的放热反应(1)所有的燃烧反应，剧烈的发光、发热的化学反应；(2)酸碱中和反应；(3)大多数的化合反应；(4)铝热反应；(5)活泼金属与酸或H2O的反应。2．常见的吸热反应(1)消石灰与氯化铵固体的反应；(2)大多数的分解反应；(3)碳与水蒸气的反应；(4)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。1．根据前面的学习和生活常识，分析下列反应是吸热反应还是放热反应？(1)H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O(2)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑(3)NH4Cl=====△HCl↑＋NH3↑(4)2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(5)2Mg＋O2=====点燃2MgO(6)Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(7)C＋CO2=====高温2CO(8)C＋H2O(g)=====高温CO＋H2答案：放热反应：(1)(2)(4)(5)；吸热反应：(3)(6)(7)(8)要点二理解化学反应中的能量变化[典例2]金刚石在一定条件下可以转化为石墨，并放出能量，下列说法正确的是()A．金刚石更稳定B．金刚石所具有的能量高C．反应中断开金刚石中的化学键比断开石墨中的化学键所需能量多D．该变化为物理变化[解析]当反应物具有的能量高于生成物所具有的能量时，反应放出能量，由题可知金刚石所具有的能量高，B正确；而物质所具有的能量越低越稳定，A不正确；断开石墨中的化学键所放出的能量比断开金刚石中的化学键所放出的能量多，C不正确；石墨和金刚石是两种性质不同的物质，该变化为化学变化，D不正确。[答案]B1．放热反应和吸热反应的比较放热反应吸热反应能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量化学键变化形成化学键释放的总能量大于断裂化学键消耗的总能量形成化学键释放的总能量小于断裂化学键消耗的总能量放热反应吸热反应图示2.物质具有的能量与分子的稳定性物质具有的能量越低，其分子越稳定，参加反应时，化学键断裂吸收的能量就越多；而如果是通过新键生成而形成该物质，则放出的能量就越多。反之，物质具有的能量高，则其分子不稳定，参加反应时断键所需能量低，吸热少，该物质性质活泼，而形成该物质时，放出的能量较小。2．共价键的键能是指生成1mol共价键所放出的能量或破坏1mol共价键所消耗的能量。某些化学键的键能如下表(kJ·mol－1)：键H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—Br键能436193151243432298366(1)1molH2在2molCl2中燃烧，放出热量为______kJ。(2)在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________。a．Cl2Br2I2b．I2Br2Cl2预测1molH2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热________。答案：(1)185(2)a多探究化学反应中的热量变化[典例]如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL稀盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出有关反应的离子方程式____________________________________________。(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和稀盐酸的总能量。[解析]Mg与稀盐酸反应放热，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，烧杯中有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放热。[答案](1)①镁片逐渐溶解，②镁片上有大量气泡产生，③烧杯中析出固体(2)镁与稀盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，析出Ca(OH)2固体(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(4)小于[随堂训练]1．下列物质溶于水，温度降低的是()A．浓硫酸B．烧碱C．食盐D．硝酸铵解析：硝酸铵溶于水时温度降低。答案：D2．下列说法中正确的是()A．凡需要加热的反应一定是吸热反应，凡是不需要加热的反应都是放热反应B．化合反应都是放热反应C．若CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解必是吸热反应D．化学反应中能量的变化，都表现为热量的变化解析：放热反应、吸热反应能否发生，与反应是否需要加热或反应是何种基本反应类型，一般没有必然的联系。反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，A、B均不正确；根据能量守恒原理，若CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解必是吸热反应，C正确；化学反应中能量的变化，通常表现为热量的变化，但也有表现为其他能量形式的，如光能、声能等，D不正确。答案：C3．对于放热反应A＋B===C＋D，以下说法正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量)()A．EAECB．EAEC＋EDC．EA＋EBEC＋EDD．EA＋EBEC＋ED解析：因为此反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即EA＋EBEC＋ED。答案：C4．已知31g白磷转变为31g红磷释放能量。试回答：(1)上述变化属于________变化。(2)31g白磷具有的能量________(填“”或“”，下同)31g红磷具有的能量。(3)31g白磷完全燃烧释放出的能量________31g红磷完全燃烧释放出的能量。解析：同素异形体之间的转化是化学变化。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应释放能量。答案：(1)化学(2)(3)